可见光催化ATRP方法制备聚合物修饰电极及其性能研究

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1、分类号:学校代码:10165密级:学号:201511000761硕士学位论文可见光催化ATRP方法制备聚合物修饰电极及其性能研究作者姓名：李娟学科、专业：物理化学研究方向：生物传感器导师姓名：孙越副教授2018年5月辽宁师范大学硕士学位论文摘要化学修饰电极凭借其制备简单、灵敏度高、易于微型化等优点，在能源、药物分析、环境和信息科学等许多领域具有广泛的应用。聚合物修饰电极是化学修饰电极的重要分支，是化学学科领域十分热门的研究方向。原子转移自由基聚合（Atomtransferradicalpolymerization，ATRP）是聚合物的制备方法之一，目前在电化学、电分析化学、材料

2、科学以及生命科学等领域具有广阔的应用前景。本论文采用无金属可见光催化的原子转移自由基聚合（Metal-freevisible-light-inducedatomtransferradicalpolymerization，MVLATRP）新方法在电极表面制备聚合物，并成功应用于溶液中铅离子及乙醇的检测，具体研究内容如下：1.将对羟基苯硫酚溴化物（4-Hydroxythiophenolbromide，4-HTP-Br）和对羟基苯硫酚（4-Hydroxythiophenol，4-HTP）混合自组装在金电极表面用作引发剂，通过MVLATRP方法在引发剂修饰金电极上制备聚(丙烯酰胺)-b

3、-聚(甲基丙烯酸)嵌段共聚物（Au/Polyacrylamide-b-Poly(methacrylicacid)，Au/PAM/PMAA）。利用电化学循环伏安法（Cyclicvoltammetry，CV）、电化学交流阻抗技术（Electrochemicalimpedancespectroscopy，EIS）、X射线光电子能谱（X-rayphotoelectronspectroscopy，XPS）对嵌段共聚物修饰电极进行表征，结果表明在金电极表面成功制备了嵌段共聚物。在优化的实验条件下，利用差分脉冲阳极溶出伏安法（Differentialpulseanodicstrippingv

4、oltammetry，DPASV），嵌段共聚物修饰电极能够成功的对溶液中的铅离子（Pb2+）进行检测，检测的线性范围为1.0×10–10~1.0×10–4mol/L，检测限（S/N=3）为1.09×10–11mol/L，线性相关系数为0.995。2.利用MVLATRP方法在引发剂修饰金电极上制备聚丙烯酰胺@石墨烯/纳米钯复合物（Au/Polyacrylamide@Grapheneoxide/Palladium，Au/PAM@GO/Pd）。通过CV、EIS、扫描电子显微镜（Scanningelectronmicroscope，SEM）对复合物修饰电极进行表征，结果表明在金电极表面

5、成功制备了复合物。利用差分脉冲伏安法（Differentialpulsevoltammetry，DPV），该修饰电极可检测溶液中的乙醇。在优化的实验条件下，得到检测乙醇的线性范围为1.0×10–7~1.0mol/L，检测限（S/N=3）为1.33×10–8mol/L，线性相关系数为0.996。最后利用复合物修饰的金电极检测了实际样品中乙醇的含量。2+关键词：MVLATRP；嵌段共聚物；复合物；Pb；乙醇-I-可见光催化ATRP方法制备聚合物修饰电极及其性能研究PreparationandPropertiesofPolymerModifiedElectrodeviaMetal-F

6、reeVisible-Light-InducedAtomTransferRadicalPolymerizationAbstractChemicallymodifiedelectrodehasthepropertiesofsimplepreparation,highsensitivity,easyminiaturizationandsoon,andhadbeenwidelyusedinthefieldsofenergy,druganalysis,environmentandinformationscience.Polymermodifiedelectrodeisanimporta

7、ntbranchofchemicallymodifiedelectrode,whichisaveryhotresearchdirectioninthefieldofchemistry.Atomtransferradicalpolymerization(ATRP)isoneofthemethodsofpolymerpreparationandithasabroadapplicationinthefieldofmaterialscienceandlifescience.Inthispaper,p